KR20150004097A - 그래핀­투명 폴리아믹산 복합 조성물 및 이를 이용한 배리어 필름 - Google Patents

그래핀­투명 폴리아믹산 복합 조성물 및 이를 이용한 배리어 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명 폴리아믹산 용액; 그래핀 입자; 및 분산제를 포함하며, 상기 그래핀 입자는 당해 폴리아믹산 고형분 100 중량부를 기준으로 하여, 0.5~40.0 중량부 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물 및 상기 조성물을 이미드화하여 형성되고, 투명 폴리이미드층 내부에 그래핀 입자가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 배리어 필름을 제공한다.
본 발명에서는 그래핀의 함량이 최적으로 조절된 그래핀-폴리아믹산 투명 복합 조성물을 사용함으로써, 높은 광투과도 및 저수분 투과도를 갖는 플렉시블 디스플레이 제품의 배리어 필름으로 유용하게 적용할 수 있다.

Description

그래핀­투명 폴리아믹산 복합 조성물 및 이를 이용한 배리어 필름{COMPOSITE COMPOSITION COMPRISING GRAPHENE AND TRANSPARENT POLYAMIC ACID AND BARRIER FILM USING THE SAME}
본 발명은 Thin-Light 또는 Flexible 디스플레이용 배리어 필름(Barrier film)으로 적용될 수 있는 그래핀 함유 투명 폴리아믹산(Polyamic acid) 조성물, 상기 조성물로 제조된 고투명성의 폴리이미드 필름, 및 이의 배리어 필름 용도에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이, 액정 소자용 디스플레이 및 유기 발광 소자용 디스플레이와 같은 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display, FPD)에는 유리 기판이 사용되고 있다. 이와 같은 유리 기판을 사용하는 디스플레이는 점차 경박화, 소형화됨에 따라 유리 기판 대체용으로서 투명 플라스틱 기판이 검토되고 있다.
상기 투명기판을 적용한 디스플레이 패널에 있어서, 기체 차단막은 중합체 물질을 통한 기체 및 증기의 침투를 막는 것이 그 본질적 역할로 볼 수 있다. 그러나 이와 동시에 기체 차단막은 유기 디스플레이용 외피 물질이 제공해야 하는 일반적인 물성들, 즉, 내열성, 낮은 조도 및 저렴한 가공비용 등 상업적 제작용이성을 요한다. 종래의 금속 산화물 기체 차단막은 LCD, OLED 등의 디스플레이용으로 응용하기 위해서는 여러 층을 적층하여 사용하나, 유기물인 투명 고분자와 계면 접착력이 좋지 않아 가스 차단막이 박리되는 현상이 발생하는 문제점이 있으므로, 플렉시블 디스플레이에 적용하기는 어려운 단점이 있다.
한편, 그래핀(Graphene)은 탄소원자가 벤젠 모양으로 연속 구성된 한 층(두께가 약 4Å인 이차원 탄소구조체)의 구조체를 말하며, C60, 탄소나노튜브 및 흑연의 구성물질이다. 대표적인 층상물질인 흑연은, 각 층 내에서 그래핀을 구성하는 탄소원자간의 결합(시그마 결합)이 매우 강한 공유결합으로 구성되나, 그래핀 간 결합(파이결합)은 미약한 반데르발스(Van der waals) 결합을 하고 있다. 이러한 특성으로 인하여 두께가 약 4Å으로 매우 얇은 2차원 구조를 갖는 자유 막 그래핀이 존재할 수 있다. 즉, 결합력이 약한 그래핀 간의 파이결합이 끊어지면서 단일층의 그래핀으로 분리될 수 있다. 이러한 단일층의 그래핀은 탄소나노튜브의 일부분을 구성하고, 탄소나노튜브(CNT)에 비하여 작고 물성이 뛰어나므로 포스트 탄소나노튜브 물질로 기대되는 물질이다.
종래 그래핀/고분자 나노복합체를 기체 차단막으로 사용하려는 시도가 있었으나, 고분자 수지 내 그래핀 입자의 분산이 용이하지 않고 그래핀 분산제의 내열성을 확보하기 어려워, 형성된 기체 차단막의 기체차단 효과가 크지 않은 것으로 알려져 있었다. 이에 따라, 유리 기판과 같은 고투명성을 나타내면서도 내열성이 우수한 투명 플라스틱 기판을 제조하기 위한 폴리아믹산(Polyamic Acid) 조성물 소재 및 그래핀을 포함한 배리어층의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그래핀이 최적의 함량으로 포함된 투명 폴리아믹산 용액을 이용하여 투명 폴리이미드 필름을 제조할 경우, 제조된 폴리이미드 필름이 높은 광투과도와 저수분 투과도를 동시에 발휘함으로써, 플레시블 디스플레이 제품의 배리어 필름으로 유용하게 적용될 수 있음을 착안하였다.
이에, 본 발명은 투명 폴리아믹산 내에 그래핀이 균일하게 분산된 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물 및 상기 조성물을 이미드화함으로써 플렉시블 디스플레이 최외각층 보호용 기체 차단막으로 적용 가능한, 수분투과 배리어용 그래핀층 함유 투명 폴리아믹산 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은 LCD 및 OLED의 Thin-Light or 플렉시블(Flexible) 디스플레이용 플라스틱(Plastic) 투명 기판, TFT 기판, 플렉서블 인쇄회로기판, 플렉서블(Flexible) OLED 면조명 기판, 전자 종이용 기판소재 등에 적용 가능한 그래핀층을 포함하는 배리어 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 기판을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 투명 폴리아믹산 용액; 그래핀 입자; 및 분산제를 포함하며, 상기 그래핀 입자는 당해 폴리아믹산 고형분 100 중량부를 기준으로 하여, 0.5~40.0 중량부 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물을 제공한다.
여기서, 상기 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물은 폴리아믹산 제1용액과 그래핀 입자와 분산제를 포함하는 제2용액을 혼합하여 형성되는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일례에 따르면, 상기 그래핀 입자는 상기 그래핀 입자는 x-y dimension이 30 ㎛ 이하이고, 두께가 50 nm 이하인 것이 바람직하다. 또한 상기 분산제는 아크릴계 분산제, 불소계 분산제 또는 이들 모두를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일례에 따르면, 상기 폴리아믹산 용액은 (a) 불소화 디안하이드라이드 또는 상기 불소화 디안하이드라이드와 비불소화 디안하이드라이드를 함유하는 디안하이드라이드(dianhydride); (b) 불소화 디아민; 및 (c) 유기용매를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물을 이미드화하여 형성된 것으로서, 투명 폴리이미드층 내부에 그래핀 입자가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 배리어 필름을 제공한다.
여기서, 상기 배리어 필름은 수분 투과도가 10-3 cc/㎡·day 내지 1cc/㎡·day 범위이며, 광학적 투과도가 70% 이상이며, YI 값은 3% 이하인 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명은 전술한 배리어 필름을 기체 차단막으로서 포함하는 플렉시블 디스플레이 기판을 제공한다.
본 발명에서는 최적화된 함량의 그래핀이 투명 폴리아믹산 용액 내에 함유된 그래핀-투명 폴리아믹산 조성물을 사용함으로써, 투명 고분자와의 접착력이 우수하여 박리현상 등의 문제가 없고, 전자기기의 작동에 오류가 발생하지 않을 정도의 투과도 및 투습도가 확보되는 배리어 필름을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에서는 높은 광투과도 및 저수분 투과도를 갖는 상기 배리어 필름을 기체 차단막으로 구비함으로써, 우수함 물성과 제품 신뢰성을 발휘하는 플레시블 디스플레이 기판을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따라 전자기기의 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 전자기기에서 ALD 층 및 그래핀이 분산된 투명 폴리이미드층의 단면을 확대한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 그래핀 입자 2: 투명 폴리이미드
3: 원자층 증착층(Atomic Layer Deposition, ALD)
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 하기는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
<그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물>
본 발명의 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물은 (a) 투명 폴리아믹산 용액, (b) 그래핀 입자; 및 (c) 분산제를 포함하여 구성된다.
여기서, 그래핀 입자는 입자의 함량이 최적으로 조절된 상태로 투명 폴리아믹산 용액 내에 분산된다.
상기 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물은 전술한 투명 폴리아믹산 용액, 그래핀 입자 및 분산제를 포함하기만 하면 특별히 제한되지 않으며, 일례로 폴리아믹산 제1용액; 및 그래핀 입자와 분산제를 포함하는 제2용액을 혼합하여 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물에서, 그래핀 입자는 배리어 특성을 부여하기 위해 첨가되는 성분으로서, 당 업계에 알려진 통상적인 그래핀을 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 그래핀(graphene)은 상용화된 그래핀을 제한 없이 사용하거나 또는 그래핀 옥사이드의 환원제를 이용한 화학적인 환원을 통해 제조하거나, 열적 팽창 및 환원(thermal exfoliation and reduction)을 이용하여 제조될 수도 있다.
본 발명에서, 그래핀 입자의 함량은 당해 폴리아믹산 고형분 100 중량부를 기준으로 하여, 0.5~40.0 중량부 범위 일 수 있으며, 바람직하게는 1.0 내지 20.0 중량부 범위일 수 있다. 상기 그래핀 입자의 함량이 전술한 범위에 해당되는 경우, 다른 조성대비 배리어 층으로써 투습도가 향상되는 효과가 발휘될 수 있다.
또한, 그래핀 입자는 x-y dimension이 30 ㎛ 이하이고, 두께가 50 nm 이하인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 x-y dimension이 1.0 내지 10.0 ㎛ 범위이며, 두께가 1.0 내지 20.0 nm 이하인 것이다. 상기 그래핀 입자의 크기가 전술한 범위에 해당되는 경우, 그래핀 입자의 분산성이 향상되어 플렉시블 디스플레이 배리어 층으로써의 투과도가 향상될 수 있다.
이때 상용 그래핀을 이용하는 그래핀 함유 제2용액의 경우, 분말 상태의 그래핀은 그래핀 층간의 화학결합 (π-π interaction)에 의한 응집(agglomeration) 및 재결합(restacking) 현상으로 인해 단일층으로 존재하기 어렵다. 따라서 용액 상에서의 그래핀 분산 촉진 및 분산의 안정성을 위해, 당 업계에 알려진 통상적인 분산제를 혼용하는 것이 바람직하다.
사용 가능한 분산제로는 그래핀 입자를 용매 내에서 균일하게 분산시킬 수 있는 성분이라면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 그래핀 입자의 분산성을 보다 향상시키기 위해서, 통상적으로 사용되는 내열성을 확보한 그래핀용 분산제를 사용할 수 있다.
본 발명에서는 분산제로서 아크릴계 분산제, 불소계 분산제 또는 이들 모두를 사용할 수 있으며, 이의 비제한적인 예로는, 불소기를 포함하는 아크릴계 화합물(1201A, 1209A, 1201F), 알킬기를 포함하는 아크릴계 화합물 (7002D, 7009A), 카르복실기를 포함하는 파이렌 화합물(1-pyrenecarboxylic acid) 등을 포함하는 분산제 또는 이들의 1종 이상의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 그래핀-투명 폴리아믹산 조성물에서, 상기 분산제의 사용 비율은 그래핀 입자 100 중량부 대비 0.1~10.0 중량부 일 수 있으며, 바람직하게는 0.5 ~ 5 중량부 범위일 수 있다. 상기 조성의 범위에 해당되는 경우, 폴리아믹산의 내열특성에 부정적인 영향을 주지 않으며, 그래핀의 분산성을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 그래핀 함유 용액에 사용될 수 있는 용매는, 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 하기 투명 폴리아믹산 용액에 사용되는 용매와 동일 성분하거나 또는 상이할 수 있다. 사용 가능한 용매의 비제한적인 예를 들면, N-메틸피롤리디논(NMP), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), 테트라하이드로퓨란(THF), N,N-디메틸포름아미드 (DMF), 디메틸설폭시드(DMSO), 시클로헥산 및 아세토니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 그래핀 함유 용액은 그래핀 입자와 분산제를 각각 용매에 투입한 후 제조될 수 있으며, 균일한 분산을 위해 초음파 등의 일반적인 분산방법을 이용할 수도 있다.
본 발명에 따른 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물에서, 투명 폴리아믹산 용액은 고투명성의 폴리이미드 수지 필름을 제조하기 위한 것으로, 불소화 디안하이드라이드, 불소화 디아민 및 유기 용매를 포함하며, 추가로 비불소화 디안하이드라이드를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에서는 특정 성분의 불소화 디아민과 불소화 디안하이드라이드 단량체를 채택하고 이들의 몰 중량%를 조절함으로써, 고투명성, 낮은 YI (Yellow Index), 높은 광투과도 등을 동시에 발휘할 수 있다.
본 발명의 투명 폴리아믹산 제조에 사용되는 불소화 디아민 단량체는 불소화 구조를 포함하는 단량체라면 특별히 한정되지 않으며, 높은 유리전이온도와 저열팽창성의 구현을 위해서 불소화 비페닐 구조의 디아민 단량체를 선택하여 사용 하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 상기 불소화 비페닐 구조를 포함하는 디아민 단량체로는 2,2'-비스(트리플루오로 메틸)-4,4'-디아미노비페닐 (2,2'-Bis(trifluoromethyl) -4,4'-Diaminobiphenyl, 2,2'-TFDB), 2,2'-비스(트리플루오로 메틸)-4,3'- 디아미노비페닐 (2,2'-Bis(trifluoromethyl)-4,3'-Diaminobiphenyl), 2,2'-비스 (트리플루오로 메틸)-5,5'-디아미노비페닐 (2,2'-Bis(trifluoromethyl) -5,5'-Diaminobiphenyl)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
고투명성, 저열팽창성, 높은 유리전이온도를 고려할 때, 상기 불소화 디아민은 2,2'-비스(트리플루오로 메틸)-4,4'-디아미노비페닐 (2,2'-Bis(trifluoromethyl)-4,4'-Diaminobiphenyl, 2,2'-TFDB)를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 2,2'-TFDB는 직선형의 고분자화를 유도할 수 있다.
상기 2,2'-TFDB의 사용량은 불소화 디아민 100 몰%를 기준으로 하여 60~100 몰% 범위일 수 있으며, 바람직하게는 80~100 몰% 범위일 수 있다.
또한 본 발명의 투명 폴리아믹산 제조에 사용되는 불소화 디안하이드라이드 단량체는 불소화 구조를 포함하는 산무수물 단량체라면 특별히 한정되지 않는다.
이러한 불소화 디안하이드라이드 단량체의 비제한적인 예로는, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxy phenyl)Hexafluoropropane dianhydride, 6-FDA) 등이 있다. 이러한 6-FDA는 분자 사슬 간 및 분자 사슬 내 전하이동착물 (CTC: Change transfer complex)의 형성을 제한하는 특성이 매우 커서 투명화하는데 매우 적절한 화합물이다. 따라서 고투명성을 발휘하는데 사용하는 것이 바람직하다.
상기 불소화 디안하이드라이드는 당해 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 하여, 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (6-FDA)를 10 내지 100 몰% 범위로 포함할 수 있다.
본 발명에서는 불소화 디안하이드라이드 단량체에, 비(非)불소화 구조를 포함하는 디안하이드라이드 단량체를 더 포함하여 혼용(混用)할 수 있다. 이러한 비불소화 디안하이드라이드 단량체의 비제한적인 예로는 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA), 3,3′,4,4′-비페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3′,4,4′-Biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride, BPDA) 등이 있다. 이들을 단독으로 사용하거나, 또는 2종 이상 혼용할 수 있다.
상기 PMDA의 사용량은 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 하여 5~90 몰% 범위일 수 있으며, 바람직하게는 5~70 몰%일 수 있다. 또한 BPDA의 사용량은 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 하여 5~95 몰% 범위일 수 있으며, 바람직하게는 5~30 몰% 범위일 수 있다.
본 발명의 투명 폴리아믹산 조성물에 있어서, 상기 불소화 디안하이드라이드와 비불소화 디안하이드라이드의 사용 비율은 30~100 : 0~70 몰% 비율인 것이 바람직하다. 또한 상기 디아민 성분의 몰수와 상기 산이무수물 성분의 몰수의 비는 0.9~1.1인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.99 내지 1 범위일 수 있다.
본 발명에 따른 투명 폴리아믹산 용액에 포함되는 유기 용매로 사용 가능한 물질은 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 일례를 들면 N-메틸피롤리디논(NMP), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), 테트라하이드로퓨란(THF), N,N-디메틸포름아미드 (DMF), 디메틸설폭시드(DMSO), 시클로헥산 및 아세토니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 폴리아믹산 용액은 불소화 디안하이드라이드와 불소화 디아민, 필요한 경우 비불소화 디안하이드라이드를 유기 용매에 투입한 후 제조될 수 있다. 이러한 본 발명의 투명 폴리아믹산 용액은 약 3,000 내지 50,000 cps, 바람직하게는 약 5,000 내지 20,000 cps 범위의 점도를 가질 수 있다. 폴리아믹산 용액의 점도가 전술한 범위에 해당되는 경우, 폴리아믹산 용액 코팅시 두께 조절이 용이하며, 코팅 표면이 균일하게 발휘될 수 있다.
본 발명의 폴리아믹산 용액은 필요에 따라 본 발명의 목적과 효과를 현저히 손상시키지 않는 범위 내에서 가소제, 산화방지제, 난연화제, 분산제, 점도 조절제, 레벨링제 등의 첨가제를 소량 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물은, 당 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 일례로 폴리아믹산 제1용액; 및 그래핀 입자와 분산제를 포함하는 제2용액을 순서에 상관 없이 혼합하여 형성될 수 있으며, 또는 투명 폴리아믹산 용액에 그래핀과 분산제를 투입하여 제조될 수도 있다. 그래핀 입자의 분산성을 높이기 위해서, 그래핀이 분산된 제2용액에 폴리아믹산 제1용액을 투입한 후 혼합하는 것이 바람직하다.
전술한 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물의 바람직한 일례를 들면, 폴리아믹산 제1용액; 및 그래핀 입자와 분산제를 포함하는 제2용액을 혼합한 후 반응시켜 제조될 수 있다. 이때 반응 조건은 특별히 한정되지 않으며, 반응 온도는 -20~80℃가 바람직하고, 중합시간은 1 내지 48시간, 바람직하게는 2 내지 12시간 범위일 수 있다. 또한 아르곤이나 질소 등의 불활성 분위기 하에서 반응하는 것이 보다 바람직하다. 전술한 투명 폴리아믹산 용액을 발열 용액 중합반응하여 그래핀이 분산된 투명 폴리아믹산 수지가 합성될 수 있다.
<그래핀이 분산된 투명 폴리이미드 필름형 배리어 필름 및 이의 제조방법>
본 발명은 상기에서 설명한 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물을 이미드화하여 형성된 배리어 필름을 제공한다.
상기 배리어 필름은 투명 폴리이미드(PI) 수지층 내부에 그래핀 입자가 분산되어 있는 것이다.
여기서, 폴리이미드 수지는 랜덤 공중합체(random copolymer)나 블록 공중합체(block copolymer) 형태일 수 있다.
또한 그래핀 입자는 폴리이미드층 내부에 반드시 전체적으로 균일하게 분포되어 있게 되며, 이와 같이 해당 그래핀을 분산하기 위하여는 내열성을 가진 분산제를 포함해야만 한다. 또는 사용 목적에 따라 그래핀이 분산된 폴리이미드층 외부에 그래핀 함량이 다른 그래핀 함유 폴리이미드층이 단일 층(mono-layer) 또는 다층 구조(multi-layer) 형태로 적용될 수 있다. 이와 같이 그래핀 입자가 분산된 폴리이미드 필름 또는 폴리이미드 층(layer)은 수분투과 배리어 용도로 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따르는 고분자 그래핀 층 구조의 배리어 필름의 단면을 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플렉시블 디스플레이 외곽층 위에 그래핀 투명 폴리이미드 층이 형성된 구조일 수 있다.
상기 그래핀 층을 구성하는 그래핀은 X-선 회절에 의하여 측정시, 흑연 또는 흑연 산화물의 피크가 나오지 않는다. 즉, 흑연과 구별되는 그래핀으로만 이루어진 그래핀 층일 수 있다. 상기 그래핀의 함량이 99% 이상인 것일 수 있다.
그래핀(grapheme)은, 탄소 원자가 벤젠 모양으로 연속 구성되어 2차원 구조를 형성하는 것으로서, 3차원 연결 구조를 갖는 흑연(Graphite)과는 상이한 물성을 나타낸다. 현재 알려진 바에 의하면 그래핀을 흑연과 구별하는 방법으로는 상기 X-선 회절이 가장 확실한 방법이다. 본 발명에 따른 배리어 필름은 흑연이 아닌 2차원 구조의 그래핀층을 포함하는 배리어 필름인 것이다.
도 2는 전술한 도 1의 전자기기에서 ALD 층 및 그래핀이 분산된 투명 폴리이미드 수지층 (배리어 필름)의 단면을 확대한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 폴리이미드 수지층(2) 내 위치하는 그래핀층(1)은 ALD(3)층을 보호하면서, 수분 투과 배리어 용도로서의 역할을 한다.
본 발명에서, 상기 배리어 필름의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 수 백 nm에서 수십 ㎛ 범위일 수 있다. 바람직하게는 100nm 내지 90 ㎛ 범위일 수 있다.
또한 본 발명의 배리어 필름은 전술한 그래핀-투명 폴리아믹산 조성물을 이용하여 제조되기 때문에, 고투명성과 저수분 투과도를 나타내면서도 낮은 열팽창계수 및 높은 유리전이온도를 가진다. 구체적으로, 상기 배리어 필름은 광학적 투과도가 70% 이상이고, 바람직하게는 80% 이상일 수 있다. 또한, 수분 투과도는 10-3 cc/㎡·day ~ 1cc/㎡·day, 바람직하게는 10-2 cc/㎡·day ~ 10-1cc/㎡·day 이하인 것일 수 있다. 아울러, 3% 이하의 Y.I(Yellow Index)값을 가질 수 있다. 해당 범위내의 특성을 나타내야 플렉시블 디스플레이 기판의 기체 차단막으로서 활용이 가능하다.
아울러, 상기 배리어 필름은 이미드(imide) 고리를 함유하는 고분자 물질(polyimide)로서 강직한 구조를 가지므로, 높은 유리전이온도, 저열팽창계수, 내열성, 내화학성, 내마모성 및 전기적 특성이 우수하다.
본 발명의 배리어 필름을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 일례로 상기 그래핀-투명 폴리아믹산 조성물을 유리기판에 코팅(캐스팅)한 후 40~400℃의 범위에서 온도를 서서히 승온시키면서 0.5 ~ 8시간 동안 이미드 폐환반응 (Imidazation)을 유도시켜 제조될 수 있다.
상기 코팅방법은 당 업계에 알려진 통상적인 방법을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 스핀코팅(Spin coating), 딥 코팅(Dip coating), 용매 캐스팅(Solvent casting), 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD), 슬롯다이 코팅(Slot die coating) 및 스프레이 코팅으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법에 의해 이루어질 수 있다. 상기 그래핀 입자가 분산된 폴리이미드 층의 두께는 수 백 nm에서 수십 ㎛가 되도록, 상기 그래핀-투명 폴리아믹산 조성물을 1회 이상 코팅할 수 있다.
이와 같이 그래핀이 분산된 폴리이미드 수지 필름형 배리어 필름은 다양한 분야에 사용될 수 있으며, 특히, 고투명성 및 내열성이 요구되는 유기 EL 소자(OLED)용 디스플레이, 액정 소자용 디스플레이, TFT 기판, 플렉서블 인쇄회로기판, 플렉서블(Flexible) OLED 면조명 기판, 전자 종이용 기판소재와 같은 Flexible 디스플레이용 배리어 필름으로 활용될 수 있다.
<플렉시블 디스플레이 기판>
본 발명에서는 전술한 배리어 필름을 구비하는 플렉시블 기판, 바람직하게는 플렉시블 디스플레이 기판을 제공한다.
여기서, 상기 배리어 필름은 플레시블 디스플레이의 외각층에 배치되어 기체 차단막으로 적용 가능하다.
전술한 본 발명의 플렉시블 기판은 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 일례로 LCD 및 OLED의 Thin-Light or 플렉시블(Flexible) 디스플레이용 플라스틱(Plastic) 투명 기판, TFT 기판, 플렉서블 인쇄회로기판, 플렉서블(Flexible) OLED 면조명 기판, 전자 종이용 기판소재 등에 적용 가능한 플렉시블 기판으로 활용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의거하여 더욱 상세히 설명하나, 하기 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
1. 그래핀-투명 폴리아믹산 조성물의 제조
투명 폴리아믹산 수지의 제조를 위하여, 반응기에 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 57.634g (84.6 wt%)을 채운 후, 그래핀 입자 0.1g (0.1wt%), 아크릴계 분산제 0.2g (0.2 wt%)을 순차적으로 첨가하였다. 상기 그래핀 입자는 미국 A社의 그래핀 입자를 사용하였으며, 입자의 평균 x-y dimension은 14 ㎛ 이하이며, 평균 두께는 10~20nm 수준이다. 해당 그래핀을 용액에 분산시키기 위한 분산제는 내열성을 확보한 아크릴계 분산제를 사용하였다. 또한 상기 그래핀 입자는 폴리아믹산 고형분 100 중량부 대비 2.1 중량부 첨가된 것으로 볼 수 있다.
반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB) 5g (7.3 wt%)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA)의 2가지 단량체를 각각 1.703g (2.6 wt%), 3.468g (5.2 wt%)을 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 15%였으며, 이후 1시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 30 poise (3000 CPs)의 그래핀 분산 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.
2. 배리어 필름용 그래핀 분산 투명 폴리이미드 필름의 제조
상기 그래핀 분산 투명 폴리아믹산 용액을 LCD용 유리에 스핀 코팅한 후 질소 분위기의 컨벡션 오븐에서 80℃에서 30분, 150℃에서 30분, 200℃에서 1시간, 300℃에서 1시간으로 단계적으로 서서히 승온시키면서 건조 및 이미드 폐환반응 (Imidazation)을 진행하였다. 이로써, 이미드화율이 85% 이상인 막 두께 10㎛의 투명 폴리이미드 필름을 제조하였다. 이후 불산으로 유리를 에칭하여 폴리이미드 필름을 취하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 57.634g (83.2 wt%)을 채운 후, 그래핀 입자 0.5g (0.7 wt%), 아크릴계 분산제 1.0g (1.4 wt%)을 순차적으로 첨가하였다. 상기 그래핀 입자는 미국 A社의 그래핀 입자를 사용하였으며, 입자의 평균 x-y dimension은 14㎛ 이하이며, 평균 두께는 10~20nm 수준이다. 해당 그래핀을 용액에 분산시키기 위한 분산제는 내열성을 확보한 아크릴계 분산제를 사용하였다. 또한 상기 그래핀 입자는 폴리아믹산 고형분 100 중량부 대비 5.2 중량부 첨가된 것으로 볼 수 있다.
반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB) 5g (7.2 wt%)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA)의 2가지 단량체를 각각 1.703g (2.5 wt%), 3.468g (5.0 wt%)을 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때 고형분은 15%였으며, 이후 1시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 30 poise (3000 CPs)의 그래핀 분산 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.
배리어 필름용 그래핀 투명 폴리이미드 필름제작 과정은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 57.634g (81.4 wt%)을 채운 후, 그래핀 입자 1.0g (1.4 wt%), 아크릴계 분산제 2.0g (2.8 wt%)을 순차적으로 첨가하였다. 상기 그래핀 입자는 미국 A社의 그래핀 입자를 사용하였으며, 입자의 평균 x-y dimension은 14㎛ 이하이며, 평균 두께는 10~20nm 수준이다. 해당 그래핀을 용액에 분산시키기 위한 분산제는 내열성을 확보한 아크릴계 분산제를 사용하였다. 또한 상기 그래핀 입자는 폴리아믹산 고형분 100 중량부 대비 10.5 중량부 첨가된 것으로 볼 수 있다.
반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB) 5g (7.1 wt%)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA)의 2가지 단량체를 각각 1.703g (2.4 wt%), 3.468g (4.9 wt%)을 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때 고형분은 15%였으며, 이후 1시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 30 poise (3000 CPs)의 그래핀 분산 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.
배리어 필름용 그래핀 투명 폴리이미드 필름제작 과정은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 57.634g (79.7 wt%)을 채운 후, 그래핀 입자 1.5g (2.1 wt%), 아크릴계 분산제 3.0g (4.2 wt%)을 순차적으로 첨가하였다. 상기 그래핀 입자는 미국 A社의 그래핀 입자를 사용하였으며, 입자의 평균 x-y dimension은 14㎛ 이하이며, 평균 두께는 10~20nm 수준이다. 해당 그래핀을 용액에 분산시키기 위한 분산제는 내열성을 확보한 아크릴계 분산제를 사용하였다. 또한 상기 그래핀 입자는 폴리아믹산 고형분 100 중량부 대비 15.8 중량부 첨가된 것으로 볼 수 있다.
반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB) 5g (6.9 wt%)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA)의 2가지 단량체를 각각 1.703g (2.3 wt%), 3.468g (4.8 wt%)을 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때 고형분은 15%였으며, 이후 1시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 30 poise (3000 CPs)의 그래핀 분산 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.
배리어 필름용 그래핀 투명 폴리이미드 필름제작 과정은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하였다.
[비교예 1]
1. 투명 폴리아믹산 수지의 제조
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 38.48g (79.1 wt%)을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB) 5g (10.3 wt%)을 가하고 1시간동안 교반하여 2,2'-TFDB를 완전히 용해시켰다. 그후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA)의 2가지 단량체를 각각 1.703g (3.5 wt%), 3.468g (7.1 wt%)을 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때 고형분은 15%였으며, 이후 1시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 30 poise (3000 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.
2. 투명 폴리이미드 필름의 제조
상기 폴리아믹산 용액을 LCD용 유리에 스핀 코팅한 후, 질소 분위기의 컨벡션 오븐에서 80℃에서 30분, 150℃에서 30분, 200℃에서 1시간, 300℃에서 1시간으로 단계적으로 서서히 승온시키면서 건조 및 이미드 폐환반응(Imidazation)을 진행하였다. 이로써, 이미드화율이 85% 이상인 막 두께 10㎛의 투명 폴리이미드 필름을 제조하였다. 이후 불산으로 유리를 에칭하여 비교예 1의 폴리이미드 필름을 취하였다.
[비교예 2]
상기 비교예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 57.634g (59.0 wt%)을 채운 후, 그래핀 입자 10.0g (10.2 wt%), 아크릴계 분산제 20.0g (20.5 wt%)을 순차적으로 첨가하였다. 상기 그래핀 입자는 미국 A社의 그래핀 입자를 사용하였으며, 입자의 평균 x-y dimension은 14㎛ 이하이며, 평균 두께는 10~20nm 수준이다. 해당 그래핀을 용액에 분산시키기 위한 분산제는 내열성을 확보한 아크릴계 분산제를 사용하였다. 또한 상기 그래핀 입자는 폴리아믹산 고형분 100 중량부 대비 105 중량부 첨가된 것으로 볼 수 있다.
반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB) 5g (5.1 wt%)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4-디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA)의 2가지 단량체를 각각 1.703g (1.7 wt%), 3.468g (3.5 wt%)을 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때 고형분은 15%였으며, 이후 1시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 32 poise (3200 CPs)의 그래핀 분산 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.
배리어 필름용 그래핀 투명 폴리이미드 필름제작 과정은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하였다.
[배리어 필름용 그래핀 함유 투명 폴리이미드 필름의 물성 평가]
실시예 1~4와 비교예 1~2에서 각각 제조된 투명 폴리이미드 필름의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
1. 광투과도 및 Y.I(Yellow Index) 측정
550nm 파장에서 UV-Vis NIR Spectrophotometer 및 복굴절 측정장비(Retarder, 오츠카 RETs-100)를 이용하여 ASTM E313-73의 규격인 C광원과 시야각 2도에서 측정하였다.
2. 수분투과도 측정
수분투과도 측정장치(MOCON(USA))를 사용하여 ASTM F1249 3985 방법을 사용하여 측정하였다. 준비한 시편을 100mm×100mm 크기로 자른 후 측정하였다. 23℃, 상대습도 0%에서 처리하였다.
3. 내굴곡성 측정
기체 차단 필름의 내구성을 조사하기 위하여 굽힘운동 실험을 수행하였다. 굽힘 운동 실험 장치는 ASTM D2236을 기초로 제작되었으며, 기체 차단 필름을 100㎜×30㎜ 크기로 절단하여 시료를 준비한 후, 시료의 길이 방향을 항상 필름의 기계 운동방향으로 정하여 반경 7㎜에서의 굽힘운동 실험을 수행하였으며, 반복횟수는 1천회로 하였다.
배리어 필름용 그래핀 분산 투명 폴리아믹산 용액 (wt%) 측정항목
디아민 디안하이드라이드 (산이무수물) 그래핀 분산액 용매
2,2'-
TFDB		 6-FDA PMDA 그래핀 분산제 DMAc 투과율
(%)		 Y.I
(Yellow Index)		 수분 투과도
(cc/㎡·day)		 내굴곡성
실시예 1 7.3 2.6 5.2 0.1 0.2 84.6 90.3 1.58 8.0×10-2 Pass
실시예 2 7.2 2.5 5.0 0.7 1.4 83.2 87.7 1.60 6.5×10-2 Pass
실시예 3 7.1 2.4 4.9 1.4 2.8 81.4 83.1 1.62 3.5×10-2 Pass
실시예 4 6.9 2.3 4.8 2.1 4.2 79.7 80.9 1.66 1.7×10-2 Pass
비교예 1 10.3 3.5 7.1 0 0 79.1 90.7 1.57 5.5×10-1 Pass
비교예 2 5.1 1.7 3.5 10.2 20.5 59.0 65.7 3.20 9.5×10-1 Fail
상기 표 1을 살펴본 결과, 본 발명의 배리어 필름용 그래핀 함유 투명 폴리이미드 필름에 해당되는 실시예 1~4는 비교예 1~2에 비하여 수분 투과도가 최소 3.0 × 10-2 cc/㎡·day 수준으로 개선된 것을 확인할 수 있었다. 이는, 필름 내에 함유된 그래핀 입자에 의하여 수분의 투과도가 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 한편 그래핀 함유량이 상승하면 수분의 투과도는 개선이 되나, 광투과도가 떨어지는 경향을 보여 해당 항목들이 trade-off 관계에 있는 것을 확인할 수 있었다.
그러나 전술한 특성을 가지는 것으로 볼 때, 본 발명의 그래핀 함유 투명 이미드 필름은 향후 고해상도의 Flexible Display용 배리어 필름으로의 적용 가능성을 확인하였다.

Claims (10)

  1. 투명 폴리아믹산 용액;
    그래핀 입자; 및
    분산제
    를 포함하며, 상기 그래핀 입자는 당해 폴리아믹산 고형분 100 중량부를 기준으로 하여, 0.5~40.0 중량부 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물은 폴리아믹산 제1용액과 그래핀 입자와 분산제를 포함하는 제2용액을 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 그래핀 입자는 x-y dimension이 30 ㎛ 이하이고, 두께가 50 nm 이하인 것을 특징으로 하는 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 분산제는 아크릴계 분산제, 불소계 분산제 또는 이들 모두를 사용하는 것을 특징으로 하는 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 분산제의 사용 비율은 그래핀 입자 100 중량부 대비 0.1~10.0 중량비 인 것을 특징으로 하는 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 폴리아믹산 용액은
    (a) 불소화 디안하이드라이드 또는 상기 불소화 디안하이드라이드와 비불소화 디안하이드라이드를 함유하는 디안하이드라이드(dianhydride);
    (b) 불소화 디아민; 및
    (c) 유기용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물.
  7. 제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 그래핀-투명 폴리아믹산 복합 조성물을 이미드화하여 형성된 것으로서, 투명 폴리이미드층 내부에 그래핀 입자가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 배리어 필름.
  8. 제7항에 있어서, 두께가 100 nm 내지 90 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 배리어 필름.
  9. 제7항에 있어서, 수분 투과도가 10-3 cc/㎡·day 내지 1cc/㎡·day 범위인 것을 특징으로 하는 배리어 필름.
  10. 제7항에 있어서, 광학적 투과도가 70% 이상인 것을 특징으로 배리어 필름.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160106388A (ko) * 2015-03-02 2016-09-12 솔베이코리아 주식회사 배리어 막 형성용 조성물, 및 이로부터 얻어진 배리어 막
WO2018044085A1 (ko) * 2016-09-01 2018-03-08 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 절연성능을 갖는 고방열 그래핀-폴리이미드 복합필름 및 이의 제조방법
KR20180025823A (ko) * 2016-09-01 2018-03-09 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 절연성능을 갖는 고방열 그래핀-폴리이미드 복합필름 및 이의 제조방법
KR20180046664A (ko) * 2016-10-28 2018-05-09 울산과학기술원 폴리아민산을 이용한 고순도 그래핀 제조방법
KR20190042027A (ko) * 2016-08-18 2019-04-23 나노텍 인스트러먼츠, 인코포레이티드 고도로 배향된 휴믹산 필름 및 이로부터 유도된 고전도성 흑연 필름, 및 이를 포함한 장치
KR20200006102A (ko) * 2017-08-02 2020-01-17 아사히 가세이 가부시키가이샤 폴리이미드 바니시 및 그의 제조 방법
WO2020096364A1 (ko) * 2018-11-07 2020-05-14 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 전자파 차폐성능이 우수한 폴리이미드 복합 필름 및 이를 제조하는 방법
KR20200052848A (ko) * 2018-11-07 2020-05-15 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 전자파 차폐성능이 우수한 폴리이미드 복합 필름 및 이를 제조하는 방법
WO2020179391A1 (ja) * 2019-03-07 2020-09-10 三菱瓦斯化学株式会社 ポリイミド樹脂組成物
CN113969034A (zh) * 2021-11-05 2022-01-25 北方华锦化学工业股份有限公司 一种超微纳米石墨烯增韧abs树脂的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101894788B1 (ko) 2017-09-26 2018-09-04 주식회사 에프이엠 플렉시블 oled 기판용 투명 배리어 필름 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 배리어 필름

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160106388A (ko) * 2015-03-02 2016-09-12 솔베이코리아 주식회사 배리어 막 형성용 조성물, 및 이로부터 얻어진 배리어 막
KR20190042027A (ko) * 2016-08-18 2019-04-23 나노텍 인스트러먼츠, 인코포레이티드 고도로 배향된 휴믹산 필름 및 이로부터 유도된 고전도성 흑연 필름, 및 이를 포함한 장치
CN109689745B (zh) * 2016-09-01 2021-12-10 聚酰亚胺先端材料有限公司 具有绝缘性能的高散热石墨烯-聚酰亚胺复合膜及其制备方法
WO2018044085A1 (ko) * 2016-09-01 2018-03-08 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 절연성능을 갖는 고방열 그래핀-폴리이미드 복합필름 및 이의 제조방법
KR20180025823A (ko) * 2016-09-01 2018-03-09 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 절연성능을 갖는 고방열 그래핀-폴리이미드 복합필름 및 이의 제조방법
CN109689745A (zh) * 2016-09-01 2019-04-26 韩国爱思开希可隆Pi股份有限公司 具有绝缘性能的高散热石墨烯-聚酰亚胺复合膜及其制备方法
KR20180046664A (ko) * 2016-10-28 2018-05-09 울산과학기술원 폴리아민산을 이용한 고순도 그래핀 제조방법
KR20200006102A (ko) * 2017-08-02 2020-01-17 아사히 가세이 가부시키가이샤 폴리이미드 바니시 및 그의 제조 방법
US11702565B2 (en) 2017-08-02 2023-07-18 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polyimide varnish and method for producing same
KR20200052848A (ko) * 2018-11-07 2020-05-15 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 전자파 차폐성능이 우수한 폴리이미드 복합 필름 및 이를 제조하는 방법
WO2020096364A1 (ko) * 2018-11-07 2020-05-14 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 전자파 차폐성능이 우수한 폴리이미드 복합 필름 및 이를 제조하는 방법
WO2020179391A1 (ja) * 2019-03-07 2020-09-10 三菱瓦斯化学株式会社 ポリイミド樹脂組成物
JPWO2020179391A1 (ko) * 2019-03-07 2020-09-10
US20220145010A1 (en) * 2019-03-07 2022-05-12 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Polyimide resin composition
CN113969034A (zh) * 2021-11-05 2022-01-25 北方华锦化学工业股份有限公司 一种超微纳米石墨烯增韧abs树脂的方法

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